Causes et solutions de la déformation de la pièce dans le centre d'usinage

Pour l'usinage mécanique, la notion de similarité est fatale. Si un produit d'apparence similaire est utilisé en combinaison avec d'autres produits, les défauts continueront à s'amplifier, ce qui empêchera la qualité de traitement de l'usine de répondre aux exigences de fabrication de précision haut de gamme. Nous savons tous que le problème de la déformation des pièces dans les centres d'usinage est plus difficile à résoudre, nous devons donc d'abord analyser les raisons de la déformation, puis prendre des contre-mesures.

1. Le matériau et la structure de la pièce affectent la déformation

La quantité de déformation est proportionnelle à la complexité de la forme, du rapport d'aspect et de l'épaisseur de la paroi, et proportionnelle à la rigidité et à la stabilité du matériau. Par conséquent, l'influence de ces facteurs sur la déformation de la pièce est réduite autant que possible lors de la conception des pièces. Surtout dans la structure de grandes pièces, la structure doit être raisonnable. Avant le traitement, il est nécessaire de contrôler strictement les défauts tels que la dureté et la porosité de l'ébauche pour assurer la qualité de l'ébauche et réduire la déformation de la pièce.

2. Déformation causée par le serrage de la pièce

T le point de serrage correct doit être sélectionné pour l'utilisation de l'appareil, et la force de serrage appropriée est sélectionnée en fonction de la position du point de serrage.

Rendez le point de serrage et le point de support aussi cohérents que possible, de sorte que la force de serrage agisse sur le support, le point de serrage doit être aussi proche que possible de la surface de traitement et la position sélectionnée n'est pas facile à provoquer une déformation de serrage.

Lorsqu'il y a des forces de serrage dans plusieurs directions sur la pièce, l'ordre des forces de serrage doit être pris en compte.

La force de serrage doit être appliquée en premier pour établir le contact entre la pièce et le support, et il n'est pas facile d'être trop grand, et la force de serrage principale qui équilibre la force de coupe doit être appliquée plus tard.

Augmentez la surface de contact entre la pièce et la fixation ou utilisez la force de serrage axiale.

L'augmentation de la rigidité des pièces est un moyen efficace de résoudre la déformation de serrage, mais en raison des caractéristiques de la forme et de la structure des pièces à paroi mince, elle a une rigidité plus faible. De cette façon, sous l'action de la force de serrage, une déformation se produira.

L'élargissement de la zone de contact entre la pièce à usiner et la fixation peut réduire efficacement la déformation de la pièce lors du serrage.

Par exemple, lors du fraisage de pièces à parois minces, un grand nombre de plaques de pression élastiques sont utilisées pour augmenter la zone de force des pièces de contact; lors de la rotation du diamètre intérieur et du cercle extérieur du manchon à paroi mince, qu'il s'agisse d'un simple anneau de transition fendu ou d'un mandrin élastique, des mâchoires à arc complet, etc., sont utilisées pour augmenter la zone de contact lorsque la pièce est serrée. Cette méthode est propice à supporter l'effort de serrage, évitant ainsi la déformation des pièces.

Adoptant une force de serrage axiale, il est également largement utilisé en production.

La conception et la fabrication de montages spéciaux peuvent faire agir la force de serrage sur la surface d'extrémité, ce qui peut résoudre la déformation en flexion de la pièce due à la paroi mince et à la mauvaise rigidité de la pièce.

3. T la déformation causée par le traitement de la pièce

En raison de la force de coupe pendant le processus de coupe, la pièce produit une déformation élastique dans le sens de la force, ce que nous appelons souvent le phénomène d'abandon du couteau. Des mesures correspondantes doivent être prises sur l'outil pour faire face à ce type de déformation. L'outil doit être affûté pendant la finition. D'une part, il peut réduire la résistance causée par le frottement entre l'outil et la pièce, et d'autre part, il peut améliorer la capacité de dissipation thermique de l'outil lors de la coupe de la pièce, réduisant ainsi la pièce. La contrainte interne résiduelle.

Par exemple, lors du fraisage de grands plans de pièces à parois minces, le fraisage à une seule arête est utilisé.

Les paramètres de l'outil choisissent un angle d'attaque plus grand et un angle de coupe plus grand, le but étant de réduire la résistance à la coupe. Parce que ce type d'outil coupe légèrement et réduit la déformation des pièces à paroi mince, il est largement utilisé dans la production. Lors du tournage de pièces à parois minces, un angle d'outil raisonnable est très important pour la force de coupe pendant le tournage, la déformation thermique générée pendant le tournage et la qualité microscopique de la surface de la pièce. La taille de l'angle de coupe de l'outil détermine la déformation de coupe et la netteté de l'angle de coupe de l'outil. De grands angles de coupe réduisent la déformation et la friction de coupe, mais des angles de coupe trop grands réduisent l'angle de coin de l'outil, affaiblissent la résistance de l'outil, une mauvaise dissipation de la chaleur de l'outil et accélèrent l'usure.

Généralement, lors du tournage de pièces à parois minces en acier, utilisez des outils à grande vitesse avec un angle de coupe de 6°～30° et un outil en carbure cémenté avec un angle de coupe de 5°～20°. L'angle de dégagement de l'outil est grand, le frottement est faible et la force de coupe est réduite en conséquence, mais un angle de dégagement trop grand affaiblira également la résistance de l'outil. Lors du tournage de pièces à paroi mince, utilisez des outils de tournage en acier rapide, l'angle de dégagement de l'outil est de 6 ° ~ 12 °, avec des outils en carbure cémenté, l'angle de dégagement est de 4 ° ~ 12 ° et le plus grand angle de dégagement est utilisé pour les fins tournant. Lorsque vous prenez le plus petit angle arrière. Lors du tournage des cercles intérieurs et extérieurs de pièces à parois minces, prendre un grand angle d'attaque et choisir le bon outil est une condition nécessaire pour faire face à la déformation de la pièce.

La chaleur générée par le frottement entre l'outil et la pièce déformera également la pièce pendant le traitement, c'est pourquoi la coupe à grande vitesse est souvent sélectionnée.

Dans l'usinage à grande vitesse, étant donné que les copeaux sont éliminés en un temps relativement court, la majeure partie de la chaleur de coupe est évacuée par les copeaux, ce qui réduit la déformation thermique de la pièce; deuxièmement, dans l'usinage à grande vitesse, le ramollissement du matériau de la couche de coupe est également réduit. Il peut réduire la déformation du traitement des pièces et aider à garantir la précision de la taille et de la forme des pièces. De plus, le fluide de coupe est principalement utilisé pour réduire le frottement pendant le processus de coupe et abaisser la température de coupe. L'utilisation rationnelle du fluide de coupe joue un rôle important dans l'amélioration de la durabilité de l'outil, de la qualité de la surface traitée et de la précision du traitement. Par conséquent, afin d'éviter que les pièces ne se déforment, une quantité suffisante de liquide de coupe doit être raisonnablement utilisée.

L'utilisation d'une quantité de coupe raisonnable dans le traitement est un facteur clé pour garantir la précision des pièces.

Lors du traitement de pièces à paroi mince avec des exigences de précision élevées, un traitement symétrique est généralement adopté pour équilibrer les contraintes générées sur les deux côtés opposés à un état stable, et la pièce est lisse après le traitement. Cependant, lorsqu'une grande quantité de couteau est prise dans un certain processus, la pièce sera déformée en raison de la perte d'équilibre entre la contrainte de traction et la contrainte de compression.

La déformation des pièces à parois minces lors du tournage est multiforme. La force de serrage lors du serrage de la pièce, la force de coupe lors de la coupe de la pièce et la déformation élastique et la déformation plastique générées lorsque la pièce entrave la coupe de l'outil, augmentent la température de la zone de coupe et produisent une déformation thermique. Par conséquent, lorsque nous dégrossissons, la quantité de prise arrière et d'avance peut être plus importante ; pour la finition, la quantité de couteau est généralement de 0,2 ～ 0,5 mm et la quantité d'alimentation est généralement de 0,1 ～ 0,2 mm/r, voire plus petite, la vitesse de coupe est de 6 ～ 120 m/min et la vitesse de coupe est aussi élevée que possible en fin de virage, mais il n'est pas facile d'être trop haut. Choisissez une quantité raisonnable de coupe, afin d'atteindre l'objectif de réduction de la déformation de la pièce.

4. Contrainte et déformation après traitement

Après le traitement, la pièce elle-même subit une contrainte interne. Ces distributions de contraintes internes sont dans un état relativement équilibré. La forme de la pièce est relativement stable. Cependant, la contrainte interne change après le retrait de certains matériaux et le traitement thermique. À ce moment, la pièce doit atteindre à nouveau l'équilibre des forces, de sorte que la forme a changé.

Pour résoudre ce type de déformation, un traitement thermique peut être utilisé pour empiler la pièce à redresser à une certaine hauteur, utiliser un certain outillage pour la compacter dans un état droit, puis mettre l'outillage et la pièce dans le four de chauffage ensemble. Choisissez en fonction des différents matériaux des pièces. Température de chauffage et temps de chauffage différents.

Après redressage à chaud, l'organisation interne de la pièce est stable. À ce stade, la pièce a non seulement une rectitude plus élevée, mais le phénomène d'écrouissage est également éliminé, ce qui est plus pratique pour une finition ultérieure des pièces. Les pièces moulées doivent subir un traitement de vieillissement, essayer d'éliminer les contraintes résiduelles internes et utiliser la méthode de déformation puis de traitement, c'est-à-dire un traitement grossier-vieillissement-retraitement.

Pour les grandes pièces, il est nécessaire d'utiliser un traitement de profilage, c'est-à-dire de prévoir la déformation de la pièce après assemblage et de réserver la déformation dans le sens opposé lors de l'usinage, ce qui peut empêcher efficacement la déformation des pièces après assemblage.

En résumé, pour les pièces facilement déformables, des contre-mesures correspondantes doivent être adoptées dans la technologie d'ébauche et de traitement. Il est nécessaire d'analyser différentes situations et de trouver un cheminement de processus adapté. Bien entendu, la méthode ci-dessus ne fait que réduire davantage la déformation de la pièce. Si vous souhaitez obtenir une pièce plus précise, vous devez continuer à apprendre, discuter et rechercher.